环境水质监测是实现水资源保护和管理的基础。大范围的实时水质监测能够准确反映监测区域的水质状况。目前国内主要通过建设固定监测站点的方式获取水质信息,但运行和维护成本均较高,且仅能获取河流截面的水质状况。本文针对上述问题,研究并实现了一种环境水质在线监测的无线传感网络,能够对大范围水域的水质状况进行实时监测,快速而准确的获得水质数据。无线传感网络由一个汇聚节点和若干子节点组成,子节点通过无线网络把检测数据传输到汇聚节点,汇聚节点使用GPRS通信方式将各节点的检测数据实时发送到远程控制中心进行分析和处理。本文的主要工作如下:1.环境水质在线监测无线传感网络节点的硬件设计与实现在分析系统结构和功能的基础上,选择了基于STM32的系统硬件开发平台。传感器信号采集模块的设计中,为防止外界噪声干扰传感器信号输出,与控制系统之间使用DC-DC电源模块和光耦对电源和信号进行隔离。系统集成了RS-485总线、CC1101无线通信模块、GPRS通信模块和GPS模块,此外还配备了HMI实现人机交互操作。2.环境水质在线监测无线传感网络节点的软件设计在嵌入式实时操作系统μC/OS-II基础上,编写了硬件驱动程序,并对监测系统的任务进行了设计,实现了参数检测、数据传输、人机交互等功能。3.无线传感网络的通信协议设计与实现首先分析水质监测网络的特征以及各种网络拓扑结构的特点。提出了基于CC1101无线通信模块的网络通信协议。该协议划分为物理层、数据链路层、网络传输层和应用层。协议定义了消息格式,采用LBT策略和ARQ协议实现了数据的可靠传输,网络传输层实现了数据包的路由选择和数据转发,并在路由发现的基础上实现了网络自组织功能。